[发明专利]基于图切地质平行剖面的基岩地质体三维模型构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于图切地质平行剖面的基岩地质体三维模型构建方法及装置，方法具体包括步骤：(1)加载二维图切剖面矢量数据与基点数据表；(2)基于两相邻二维图切剖面要素，构建地层对集合COU；(3)从COU读取一地层对，构建边界线集合AL与集合BL；(4)基于基点数据表，将边界线集合AL与集合BL从二维转换为三维；(5)基于Morphing三边法构建三维连续地质体与三维尖灭地质体。本发明实现了一种快速构建基岩地质体三维模型的方法，本发明与现有技术相比，具有较高的自动化程度且提高了基岩地质体三维模型的建模质量。

技术领域

本发明涉及三维建模和地质学领域，尤其涉及一种基于图切地质平行剖面的基岩地质体三维模型构建方法及装置。

背景技术

高效精确的三维地质建模方法研究，是有效利用地质勘察数据，提高地质体建模效率和建模质量的关键。地质构造的复杂性以及地质数据的不确定性、采样有限性(经济制约)，给三维地质建模带来巨大挑战。如何实现高效率、高质量的复杂地质体三维建模，始终是地质研究和应用中的难点和热点问题。

经过多年努力，国内外研究者已有针对性地提出了基于工程钻孔、地质剖面等的多种三维地质建模方法。然而，由于钻孔、物探成本的制约，相关建模方法主要是应用于数据基础良好、小范围、结构相对简单的工程地质体三维建模。对于复杂、广布的基岩地质体而言，由于建模数据匮乏和地质结构相对复杂，现有基于钻孔、剖面等数据的三维地质建模方法，无法直接进行大范围基岩地质体的三维建模。

地质图是将沉积岩层、火成岩体、地质构造等的形成时代和相关等各种地质体、地质现象，用一定图例表示在某种比例尺地形图上的一种图件。是表示地壳表层岩相、岩性、地层年代、地质构造、岩浆活动、矿产分布等的地图的总称。进一步，为了形象直观地感应填图区在垂向上的地层产状、接触关系及地质构造形态，在地形地质图完成后，可以在地质图上，选择某一方向，根据各种地质、地理要素，按一定的比例尺，用投影方法切绘生成图切地质剖面。图切地质剖面同地质图相配合，二者可以反映地质构造在空间上的相互关系，蕴含了丰富的三维地质建模信息。经过地学工作者的长期努力，全覆盖、多尺度的地质图数据已基本具备，全自动、高质量的图切地质剖面生成方法也已成熟。如果基于数字地质图，在制作一系列平行的图切地质剖面的基础上，能够进行大范围基岩地质体的三维建模，则具有重要的研究意义和实用价值。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种高效精确的基于图切地质平行剖面的基岩地质体三维模型构建方法。

技术方案：本发明所述的基于图切地质平行剖面的基岩地质体三维模型构建方法包括：

(1)分别根据二维图切地质平行剖面矢量数据和基点数据表生成二维图切剖面集合S和基点集合AT；

(2)从二维图切剖面集合S中获取任意两个相邻二维图切剖面s_i、s_i+1，并根据属于s_i、s_i+1的地层构建地层对集合COU；

(3)从COU任取一地层对cou_j，根据地层对cou_j构建每个地层对应的边界线集合AL、边界线集合BL；

(4)基于基点集合AT，将边界线集合AL与BL从二维转换为三维；

(5)判断地层对cou_j中两个地层是否都为连续地层，若是执行步骤(6)；否则执行步骤(7)；

(6)基于三维边界线集合AL与BL，采用Morphing三边法构建连续地质体三维模型；

(7)基于三维边界线集合AL与BL，采用Morphing三边法构建尖灭地质体三维模型；

(8)循环执行步骤(3)-(7)，直至完成集合COU中所有地层对的遍历，得到所有地层对的地质体三维模型；